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可燃冰一般多長時間能開采

圖文 更新时间:2025-02-09 02:13:07

先來看一個實驗:這是一個顔色有點特殊的火焰,将木棒沾點水放在它的上方,一段時間後,讓人目瞪口呆的事情發生了……木棒它竟然結冰了!

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不知道你們看完這個實驗想到了什麼?反正我的腦海裡蹦出了一個詞——可燃冰

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沒錯,從外觀上看,它們似乎都是“冰”與“火”之間發生的一些反直覺現象。隻不過這裡的火不是真正的火,可燃冰也不是所謂的冰。

那麼今天就來聊一聊,可燃冰到底是什麼?為什麼人們對它寄予厚望的同時又如履薄冰呢?

可燃冰的學名叫做“天然氣水合物”,它是一種由水分子做牢籠,囚禁以甲烷為主的天然氣分子的結晶物質。單位體積的可燃冰分解後,能夠釋放150到180倍體積的甲烷氣體和大量的液态水。

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而人們之所以對它寄予厚望,最重要的原因是儲量豐富。據粗略估算,可燃冰中蘊含的天然氣資源可達已知常規天然氣資源量的數十倍,如果按有機碳儲量計算,大約是已知煤炭、石油、天然氣有機碳總量的兩倍。

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可是,如此豐富的可燃冰又隐藏在哪裡呢?

它的形成需要滿足以下四個條件:甲烷氣體、液态水、低溫和高壓。其中,甲烷氣體在自然界中并不少見。例如,加拿大班夫國家公園的亞伯拉罕湖中,有機物腐敗後會産生一連串的氣泡;塞拜疆巴庫地區的泥火山中,地下深藏的天然氣會滲透到地表噴出……

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但是,這兩個位置并未形成可燃冰。因為在地球上,隻有兩個地方能夠滿足所有條件:一千多米深的海底和數百米深的凍土帶下。2007年,我國首次在南海北部獲取了可燃冰,2009年,我國又在青藏高原的永久凍土帶中發現了可燃冰。

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那麼,既然得知了可燃冰的儲量如此之大,又發現了它的藏身之地,為什麼不大力開采呢?

這涉及到兩個問題。

首先,能不能開采可燃冰?也就是技術層面是否過關。

與石油和天然氣不同,想從海底獲取固體燃料并不是一件容易的事。目前主要有減壓開采、熱激開采、化學試劑注入、固體開采和置換開采五種方法。

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其中應用最多的是減壓開采法,即通過降低壓力的方式促使可燃冰分解,就好像擰開高壓鍋的減壓閥,氣體會蹭蹭地往外跑一樣,我國在2017年和2020年進行的兩次可燃冰試采,利用的都是減壓開采法。

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而後面提到的置換開采法指的是“二氧化碳置換技術”。在特定的壓力範圍内,可燃冰會分解,二氧化碳水合物則易于形成并保持穩定。此時,如果向可燃冰内注入二氧化碳氣體,它就會與可燃冰分解出的水形成二氧化碳水合物,且這當中釋放的熱量可以讓可燃冰持續分解下去,這種方法雖然“一箭雙雕”,但是一旦發生甲烷洩漏,造成的溫室效應要比二氧化碳嚴重20多倍。

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這也是人們在意的第二個問題——要不要開采可燃冰?

它注定是一把雙刃劍,不僅可能造成嚴重的溫室效應,也會改變海底沉積物的物理性質,使其軟化,一旦出現大規模的海底滑坡,不僅影響到海洋的生态環境,人們之前建設的海底工程也會遭到毀壞。

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